防雾包装膜制备策略的研究进展及其在食品保鲜中的应用

《TRENDS IN FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY》：Research progress on preparation strategies of antifogging packaging films and their applications in food preservation

　　**•** 润湿性决定了雾气是形成液滴还是形成薄膜。**•** 防雾添加剂和涂层可以防止食品包装薄膜起雾。**•** 防雾薄膜能有效延长水果、蔬菜和冷藏肉的保质期。**•** 耐久性、成本和适应性仍然是规模化应用中的主要挑战。---## 引言近年来，在全球人口增长和健康饮食理念的推动下，新鲜食品的生产与消费呈现出快速增长的态势（Du等，2025）。其中，富含维生素、膳食纤维等营养物质的果蔬，以及作为优质蛋白来源的肉类，备受消费者青睐（Ben Akacha等，2023；Godana等，2023；Pandey等，2024）。然而，这类食品极易发生腐败变质，由此导致的损失问题日益突出。据统计，每年约有13亿吨食品被损失或浪费，占全球食品产量的三分之一，造成高达7500亿美元的经济损失，并间接使人造温室气体排放量增加了6%（Kong等，2025；Maganha等，2025）。其中，果蔬的浪费量约占45%，肉类约占20%（Ali Mekouar，2017；Skaf等，2021）。因此，开发高效的保鲜技术以延长食品保质期、减少经济损失和环境负担显得尤为紧迫（Liu等，2024）。食品保鲜包装薄膜是一种极具前景的解决方案。它能够作为氧气、水蒸气和紫外线的屏障，并缓冲物理冲击（Yi等，2025；Zhang等，2025）。然而，在果蔬和肉类的包装薄膜应用中，内部起雾现象十分普遍（Li, Sun等，2020）。新鲜果蔬采收后生命活动并未停止，它们持续进行呼吸作用和蒸腾作用，不断释放大量水蒸气（Zhu等，2022）；肉类含水量丰富，肉汁的蒸发同样导致包装薄膜内部形成高湿度环境（Doulgeraki等，2012）。当包装表面温度等于或低于周围大气的露点时，水蒸气会在薄膜表面凝结成液滴，导致光的强烈散射，显著降低包装的透明度，从而妨碍消费者对产品质量的直观判断（Min等，2020）（图1(a)）。此外，积聚在包装薄膜表面的雾滴可能会聚合成更大的水滴并滴落到食品表面，为微生物的生长繁殖提供有利条件，从而加速食品腐败变质，带来安全隐患（Ren等，2018）（图1(b)）。因此，食品包装薄膜的防雾处理对于保持产品外观、延长食品保质期以及保障食品安全和质量具有重要意义。针对包装薄膜材料起雾的问题，目前的防雾策略主要分为主动防雾和被动防雾两大类。主动防雾需要外部能量输入以防止雾的形成，主要通过调节环境参数来破坏起雾条件（Ong等，2023），例如将薄膜表面加热至露点以上、添加干燥剂或在包装上打孔以降低内部绝对湿度，以及增强空气对流以加速凝结水滴的蒸发（Durán & Laroche，2019）。例如，Tan等（2022）利用旋转式自支撑摩擦纳米发电机（RF-TENG）将环境机械能转化为高压交流电，驱动介电电泳湿化（EWOD）器件，通过诱导液滴振荡和横向移动实现除雾，这属于此类范畴。然而，该方法通常需要额外的能量消耗或吸附剂的辅助，在简单包装薄膜中的应用受到限制。被动防雾不需要外部能量输入，而是通过引入防雾涂层或改变固体表面的微观结构来调控水滴滴附性，构建超亲水或超疏水表面，从而实现高效防雾（Wahab等，2023）。例如，Wen等（2021）以羧甲基壳聚糖和聚乙烯醇为基材，利用柠檬酸介导的酯化交联反应制备了一种兼具动态防雾性能和可控降解性能的智能涂层。该涂层的防雾性能源于羧甲基壳聚糖和PVA链段中大量的亲水基团，如羟基。这种防雾涂层不仅延缓了水果的水分流失，还显著减少了因雾滴导致的食品腐败，实现了防雾、抗菌和保鲜功能的有机统一。由于其工艺简单、成本低廉，表面改性技术在食品包装薄膜防雾领域具有广阔的应用前景。本研究使用两组检索式从Web of Science核心合集（2007—2026）检索文献：一是"antifogging"（防雾），二是"food packaging film AND preservation"（食品包装薄膜 AND 保鲜）。经过检索和筛选，分别获得了617篇和3434篇有效文献。两组数据集被导入VOSviewer软件，在统一参数下（最低频率 = 5，全计数，分辨率 = 1.0）构建了关键词共现网络。如图2(a)所示，防雾领域已形成较为成熟和大规模的知识网络，研究热点集中在超疏水/亲水涂层的构建及其光学性能调控方面。此外，现有的防雾领域综述大多聚焦于非食品场景下的涂层制备工艺和材料体系，而对食品包装这一特定应用场景关注不足。目前，关于食品包装薄膜的研究主要聚焦于阻隔性能、抗菌和抗氧化性能的提升等方面（图2(b)），而对于严重影响新鲜食品可视性和质量的关键功能——防雾性能，仍亟需进行深入的系统总结。综上所述，防雾研究与食品包装薄膜研究网络之间存在明显的交叉空白。在食品包装背景下系统梳理防雾薄膜迫在眉睫。因此，本文从防雾机理出发，系统综述了防雾包装薄膜的制备策略，重点介绍了其在果蔬和肉类保鲜中的应用进展，并进一步分析了当前的技术瓶颈和未来发展方向，以期为高性能食品防雾包装薄膜的设计与开发提供理论参考。---## 各节摘要### 雾的形成过程在食品包装薄膜中，起雾的本质是包装薄膜内部的水蒸气从气相在透明薄膜内表面凝结为液相的相变过程（Gao等，2026）。以新鲜果蔬和冷藏肉的包装薄膜为例，果蔬的呼吸和蒸腾作用以及肉类的湿蒸发，会导致包装薄膜内部形成高湿度环境。### 食品包装薄膜的防雾添加剂与涂层技术表面改性通过改善薄膜表面对水滴滴的润湿性来实现防雾。研究表明，将防雾剂添加到薄膜基材中或在薄膜表面涂覆防雾层是目前最有效且最便捷的防雾方法（图4(a)）。### 防雾包装薄膜在食品保鲜中的应用新鲜农产品，尤其是水果、蔬菜和冷藏肉，在采收或屠宰后的处理和运输过程中容易发生变质，造成严重的资源浪费和经济损失（Mahajan等，2017）。微生物侵入、水分流失和营养降解是新鲜农产品变质的主要原因，不当的储存和包装会进一步加剧这些问题（Li等，2019）。合理设计### 防雾食品包装薄膜的局限性与展望尽管防雾包装薄膜在食品保鲜领域展现出广阔的应用前景，但在实际应用中仍面临诸多技术、经济和食品接触安全性方面的挑战。现有策略分为主动防雾和被动防雾。主动防雾通过修改环境参数（例如加热基材或增大气流）实现防雾（Li等，2020b），但它消耗大量能源且难以规模化应用；持续的能量输入### 结论通过调节表面润湿性，防雾包装薄膜破坏了雾滴形成和附着条件，这是保持食品感官质量和延长保质期的重要手段。将防雾添加剂添加到包装薄膜中或用光活性涂层对其进行涂覆，可以显著降低水的接触角，使凝结水扩展为连续的透明水膜；或者可以大幅增加### CRediT作者贡献声明Gu Yupei：概念化设计、可视化呈现、原创稿件撰写。Zhang Yiqin：指导监督、稿件审阅与编辑、基金申请。### 利益冲突声明本研究未产生或分析新的数据，因此本文章不适用数据可用性声明。### 致谢本工作得到了**国家自然科学基金**（项目编号：32603468）和**四川农业大学双栖计划专项**（2025ZYTS027）的资助。Gu Yupei | Zhang Yiqin